不同地膜覆盖方式对马铃薯性状影响研究

.马铃薯研究现状1.1马铃薯概况马铃薯是茄科中的一年生长草本植物，块茎可以食用，在全球排名第四的主要粮食作物。它在生活中也被叫做山芋、土豆、洋芋、地蛋等。在不同的国度，名称称呼也不一样，如在美国被称为爱尔兰豆薯；在俄罗斯被称为荷兰薯；在法国被称为地苹果等。它是世界上第四大最主要的粮食作物,仅次于小麦、水稻和玉米。最初生长于南美安第斯山脉的秘鲁、玻利维亚等地，后于明朝末年传入我国。由于其良好的适应性和抗逆性在中国各地均有种植。每一年大约有6000万亩的马铃薯种植面积。中国、俄罗斯、印度、美国、乌克兰等是全世界主要生产马铃薯的国家。在2010年，中国是世界第一产量大国，年产量将近7500万吨，而当时马铃薯世界总产量为3亿多吨。1.2马铃薯的生物学特性马铃薯整个植株可分为茎、叶、花、果、种子和地下部根、匍匐茎和块茎，根和不定根仅在芽眼附近的主茎基部产生。根深70cm，水平约30cm。马铃薯的茎主要由主茎和块茎组成，可分为地上部和地下部。茎高50～100cm。块茎是茎的变态茎，块茎的色彩、外形和品种有关，随品种而异；叶有初生叶和复叶，初生叶为单叶，全叶颜色比复叶颜色深。跟着植物的生长，单叶逐步形成。花是一个不成比例的聚伞花序,花瓣为五角,通常为黄绿色或者灰黄色，也有花白色或者蓝紫色。它的种子休眠期较长,发芽率相对较低,种子寿命通常可维持至10年以上,种子播种也可繁殖。1.3马铃薯的块茎生长发育块茎至具有茎的各种特征的变态茎,在其表面上有许多芽,每个芽有一个主芽和两个次生芽。马铃薯顶部密实,发芽势强，我们把这种现象称为顶端优势。顶端优势的构成是由于块茎顶端水份、淀粉和蛋白质的转化。铃薯皮层和果肉之间的维管束环是块茎运输系统，连接着匍匐茎的维管束，并通向每个芽眼。茎和叶产生的有机质和根系吸收的水分和养分从维管束输送到块茎的各个部分。维管束主要集中在块茎顶端，直接与果肉相连，因此营养物质首先被输送到端芽和主芽。在整个生产过程中,充分利用马铃薯的播种和从马铃薯顶部到马铃薯尾部的纵向切割方法,充分发挥了顶芽的优势。1.4马铃薯的播种方式马铃薯的块茎种植和种子栽培，根系形态有明显的差异。在块茎种植中，块茎萌发后，芽长可达到3-4厘米，芽基部再发芽产生根，它的形成主要吸收根。之后随着芽的伸长,在匍匐茎的周围有3-5根,长均约20厘米,被称为匍匐根。初级根首先水平生长,大约30厘米，然后垂直向下生长。大多数品种的根分布在土壤表层以下40厘米处，一般不超过70厘米，在沙子中的深度可达1米。所以,我们可以利用马铃薯品种的性状和根系散布来提高植株株距和行距，以此来以获得高产量[1]。跟着植物的发展，主根和侧根发展,根的分枝也会随之而增加。马铃薯主根是圆锥状的土伸额入土中的部分。如果生长条件良好,种子种植的植物根系也很发达[1,9,10]。根起源于茎,发生在韧皮部附近的韧皮部的薄壁细胞,芽组织的老化在内部较深的维管形成层附近出现。因为马铃薯根系的内源性,导致其发芽期很长,大概在春播播种后30天出土。泥土的温度、湿度和外界某些因素对种子萌发期有很大的影响。播种后,如果遇到下雨或浇水导致土壤硬化和憋气,根的发芽和生长相对缓慢,这往往是成败的关键。1.5马铃薯种薯不同国家产业发展现状及趋势中国、印度、俄罗斯、乌克兰、美国、德国、孟加拉国、荷兰、法国和白俄罗斯是世界上十大马铃薯生产国。而荷兰却是世界第一马铃薯种薯出口大国，出口到60多个国家，出口量超越了其他国家出口量的总和，其中，种薯生产面积占总种植面积的21%，每亩产量高达30—35t。马铃薯种薯生产技术各个国家种植方式也有很多不同，但都值得我们去借鉴。作为出口最多的国家荷兰，主要以脱毒快繁的基础材料和扩繁生产种薯。法国、日本、德国和加拿大等种薯生产国家都采用茎尖脱毒、分生组织培养的方法来获得脱毒快繁的基础材料和扩繁生产种薯。2.不同种薯类型不同地膜覆盖马铃薯的形态指标变化规律2.1供试材料青薯9号是马铃薯品种之一，植株直立，株高约为51.6～77.3cm。茎、叶为深绿色、生长势强、紫色花冠、主茎数约1-2根、块茎数约4-6根、块茎扁平、块茎大而整齐、白皮白肉、白果肉、白肉。经宁夏省农业科学院分析检测中心分析,该品种粗淀粉含量(干基)约为70.18%,粗蛋白约为8.21%,还原糖约为1.22%,含VC约为30.01mg/g。生长期大概为114天,不仅有天然果实，而且它对马铃薯卷叶病毒、花叶病毒、晚疫病、环腐病和黑茎病均有抗性。2.2实验设计与取样方法实验计划采取随机区组设计,每样3组。2017年4月24日播种，按照不同的栽培方式，5月中下旬出苗，9月15日收获（见表2-2-1）。在生长发育期间进行常规田间管理，7月1日首次采集匍匐茎，每个月采集一次。每一个处理选取3个采样点。在晴天，晚上8：00-10：00或5：00-7：00，采用交叉杂交法随机抽取9个样本。带回实验室清洗吸干水分后进行形态指标和产量指标观察。不同栽培方式下马铃薯的生长发育时间表栽培方式播种期出苗期现蕾期开花期成熟期收获期全生育天数露地块薯（CK）4/245/266/86/259/59/15134露地整薯（CK）4/245/286/96/269/69/15128白膜块薯脱覆盖4/245/125/296/138/299/15128白膜整薯覆盖4/245/135/306/148/289/15128黑膜块薯覆盖4/245/156/26/178/289/15128黑膜整薯覆盖4/245/176/16/178/299/15128表2-12.3形态指标与方法2.3.1形态指标测定形态指标测定采取门福义的形态指标测定方式。株高(cm)用尺子测量茎基部与生长点之间的距离,利用游标卡尺和茎的双向直径的平均直径,用游标卡尺测量茎直径；节间长（cm）取植株中最大的节间长度，用卷尺测量；块茎纵茎测量用直尺量取茎尾至茎顶垂直长度，与纵茎垂直方向直径平均值为横茎，用游标卡尺测量；块茎体积（ml）根据阿基米德浮力定律，将块茎浸泡在水中，它排开与根同体积的水的体积为块茎体积。具体地,用清水洗涤块茎，然后用粗滤纸吸干水分，然后取一个装有一半容量水的量筒或烧杯，记下该水面读数为V1，然后将块茎放入量筒或量杯中，记下升高后的读数为V2，块茎的体积为V2-V1。叶长用卷尺量取叶尾至叶顶垂直长度，与叶长垂直方向直径平均值为叶宽。2.3.2物质积累量指标地上部分鲜重、地下部分鲜重与干重；植物利用清水反复冲洗，再用吸水纸吸干用1/1000电子天平测定重量，然后将鲜样放在10℃脱水15min后，在80℃烘箱中烘至恒重，用1/10000电子天平测定重量。日均生长量（g）=()/D干物质分配比例（%）=W为当前马铃薯某器官干重（g），为前一次马铃薯相同器官干重，为当前马铃薯植株干重（g）,D为当前采样日期与前一次采样日期之前间隔的天数（d）。2.3.3数据统计分析所有数据均在WPS-Excel2017进行处理、分析及绘表，用DOS7.5软件（dataprocessingsystem）进行数据统计分析。2.4结果与分析2.4.1不同颜色地膜的增温效果研究测量方法:取地表0cm、地下5cm、10cm、15cm、20cm5个不同深度的地热数据得到平均实验数据。此图表即为马铃薯块茎生长的平均地地温水平，由图2-1可以看出薄膜覆盖后能够提高薄膜里面的地温，白色薄膜覆盖下的地温高于黑色薄膜覆盖的地温。在实验中也可以发现黑膜地表温度最高即距离地表0cm处的地温，其他各处测量温度均为白膜>黑膜>露地，黑膜温差小，黑膜透气性好于白膜，黑膜不易过早衰老，夜温高。2.4.2不同覆膜方式对杂草防治的效果研究在研究使用薄膜覆盖温度的影响后，进一步研究薄膜覆盖后对杂草的防治效果不同。7月16日，采用5点取样法，先确定每个处理小区对角线的中点作为中心抽样点，再在对角线上选择四个与中心样点距离相等的点作为样点取1小区下的杂草作为杂草植物材料，将取得的杂草进行分类记录后用清水洗净再吸水纸吸干放进烘箱中烘至恒重，获得以下试验数据，实验结果如表2-2。不同地膜覆盖方式下杂草生长重复杂草总防治双子叶杂草单子叶杂草鲜重/kg干重/kg总株数鲜重/kg干重/kg株数鲜重/kg干重/g株数白膜10.4450.25400.4250.24360.020.01420.3150.138160.2250.135110.0060.003530.1950.195100.1950.19510000黑膜10.020.00430.020.004300020.0450.01140.0350.00830.010.002130.0250.00640.0250.0064000露地10.6050.28780.4150.19480.1950.093020.720.37600.620.33890.10.042130.7150.395250.4050.19250.3150.2050表2-2由表2-2可知，马铃薯地多为双子叶杂草，含有少量的单子叶杂草。覆盖黑色薄膜后，马铃薯周围的杂草量最少，对单双子叶杂草有较好的防治效果。可能是黑色本身是一种吸收光源的颜色，农田中覆盖黑色的地膜阻碍植物光合作用不容易生长杂草，同时黑色的地膜下杂草很容易被高温炙烤，所以杂草不易生长。只要温度适宜,没有杂草危害,根系发达,秧苗素质好,早衰轻,高抗病害,产量比透明膜覆盖的质量高、品质好,增产显著[2,7]。白色薄膜对杂草的抑制作用接近80%～90%,接近透明膜,透光率仅为40%,对杂草有一定的抑制生长作用。若在生产生活中想要有良好的杂草防治效果，我们可以选用黑色地膜。马铃薯的切块可传病不仅让整薯直播具有很大的顶端优势，而且生命力旺盛，植株长势强壮，容易获得很高的产量[3,9,13]。故而能使秧苗整齐粗壮,有效防治青枯病，提高效益[14]。2.4.3不同栽培方式与马铃薯不同农艺性状间的差异显著性分析马铃薯由营养生长转变为生殖生长及块茎膨大期，对试验中各处理小区的马铃薯采取随机抽样方法测定其农艺性状数据，每个处理测定5个数据，得到表2-3马铃薯不同栽培方式形态指标处理主茎叶片数（个）最大叶长（cm）最大叶宽(cm)株高(cm)茎粗(cm)分枝数(个)单叶（下中上）（个）白膜块薯146.194.3498.881.533.67.47.46.2白膜整薯14.25.663.8289.221.635.67.87.86.6黑膜块薯13.275.0394.261.5763.47.47.86.2黑膜整薯14.46.884.58100.121.44.67.47.87.4露地块薯16.28.875.446111.21.623.4997.4露地整薯11.47.084.9186.441.224.27.88.67.4表2-3本次试验采用两种因素随机区别分组设计，A因素为整薯播种和块薯播种2个水平，B因素为黑膜、白膜、露地3个水平分别记为，共6个处理，3个重复。以露地整薯与块薯播种为对比（CK）（A1：白色膜块薯，A2：黑色膜块薯，A3：露地块薯；B1：白色膜整薯，B2:黑色膜整薯，B3:露地块薯）。以“青薯9号二号”的块薯和整薯为播种料，对两种播种材料进行露地栽培，白膜覆盖栽培和黑膜覆盖栽培，研究不同覆膜方式不同种薯类型对马铃薯生长及产量的影响；不同覆膜方式和种薯类型对马铃薯茎粗、株高、叶长S、分枝数的影响；不同覆膜方式和种薯类型对马铃薯生物产量、商品薯产量的影响。主茎叶片数相关差异性显著性分析处理均值5%显著水平处理均值5%显著水平A因素间多重比较A113.9333aB因素间多重比较B314aA213.4667bB213.8abB113.3bA1中各个组合间多重比较316.2aA2中各个组合间多重比较214.4a213.2b114.2a112.4c311.8b表2-4由表2-4可以看出，覆膜后整薯播种的主茎片数明显高于露地整薯播种的主茎叶片数，而对于块薯播种则差异较大，可能与播种切块不均有关，整体块薯播种覆膜后主机叶片数有所减少。表2-5最大叶长差异显著性分析处理均值5%显著水平处理均值5%显著水平A因素间多重比较A17.3533aB因素间多重比较B37.975aA26.54bB26.94bB15.925cA1中各个组合间多重比较38.87aA2中各个组合间多重比较37.08a27b26.88a16.19c15.66b由表2-5可以看出，植株最大叶长与种薯播种类型和覆膜方式存在明显的相关性差异。表2-6最大叶宽数相关差异性显著分析处理均值5%显著水平处理均值5%显著水平A因素间多重比较A14.9387aB因素间多重比较B35.178aA24.4433bB24.815bB14.08cA1中各个组合间多重比较35.446aA2中各个组合间多重比较34.91a25.03b24.6b14.34c13.82c从表2-6可以看出，薄膜覆盖以后整薯播种的叶宽窄于露地整薯播种的叶宽。以上三个表可以看出，覆膜和整薯播种是叶片面积变小，整薯播种使主茎叶片数增加。株高相关差异性显著分析处理均值5%显著水平处理均值5%显著水平A因素间多重比较A1101.38aB因素间多重比较B398.82aA291.9267bB297.09aB194.05bA1中各个组合间多重比较3111.2aA2中各个组合间多重比较2100.12a198.88b189.22b294.06c386.44c表2-7茎粗相关差异性显著分析处理均值5%显著水平处理均值5%显著水平A因素间多重比较A11.582aB因素间多重比较B11.59aA21.4367bB21.518bB31.42cA1中各个组合间多重比较31.62aA2中各个组合间多重比较11.63a21.576ab21.46b11.55b31.22c表2-8从表2-7与表2-8可以看出，覆盖薄膜后植株,株高降低茎粗增粗，块薯播种株的高度比整薯播种的高度要高，茎粗相对较粗，但覆膜后的茎粗对比露地栽培的茎粗要粗。覆膜后温湿度更好，植物生长更加健壮，茎叶更加浓绿。2.4.4不同栽培方式与马铃薯产量的差异显著性分析表2—9马铃薯单株收获产量结果处理出苗率平均单株块茎数（个）平均单薯重（kg/个）平均单株产量（kg/株）平均单株商品薯产量（kg/株）商品薯率（%）块薯播种普通白膜984.90.1310.64190.5789%全黑地膜984.80.1230.59040.5188%露地983.70.0980.36260.3274%整薯播种普通白膜985.90.1210.71390.6490%全黑地膜985.10.1430.72930.6489%露地9840.1220.4880.4376%表2—10马铃薯块薯整齐度与产量结果处理收获株数每埯薯块的整齐度产量（kg/hm2）增产率（%）平均薯重（g)大薯中小薯数量（个）薯重（g）薯重比例（%）数量（个）薯重（g）薯重比例（%）黑膜块薯75460447683.317516.72774011.8白膜块薯78455345081.428018.6265007.0露地块薯薯69434241378.328721.724390-黑膜整薯89470549583.317516.72884014.4白膜整薯89460347081.428018.62764012.0露地整薯84440345378.328721.725900-马铃薯覆盖地膜后产量明显高于露地种植，块薯播种低于整薯播种，白膜覆盖低于黑膜覆盖，白膜半膜覆盖的整薯播种马铃薯全株产量居中，黑膜最高,产量可达28840kg/hm2,这个数据整整比露地整薯播种25900kg/hm2增加14.4%。同时白膜整薯播种获得最多的商品薯，覆膜后较不覆膜的大薯、单株薯重和商品薯率都更高，增产明显。3.结论与未来发展方向3.1结论上述研究结果表明：种薯类型和地膜覆盖方式都可以让马铃薯主茎叶片数、最大叶宽、最大叶长、株高、茎粗都存在显著性差异，覆膜后的叶片数叶宽叶长均减小，株高降低。黑膜覆盖下茎粗增加明显，出现这样的农艺性状结果有利于块茎的膨大获得更高产量。根据不同颜色地膜覆膜方式和不同种薯类型的试验研究可以综合分析普通白膜、黑膜覆盖和露地条件下马铃薯各生育期农艺性状表现、膜下地温变化、杂草防治效果以及最终产量差异表明，结论是通过覆盖黑膜白膜，可以使块薯播种各生育期提前，白膜覆盖的地温比黑膜高。黑膜半膜覆盖的整薯播种马铃薯全株产量最高,达28840kg/hm2,比开阔地25900kg/hm2增加14.4%。从上述结论自我总结出，马铃薯可以大致分为四个阶段：1、成熟的块茎经过一段的“休眠”才能作为种薯播种，即休眠阶段；2、播种后，依拖本身的养分和外界的其他养分生根发芽长出幼苗，即自养阶段；3、出苗后，通过光合作用制造有机物，利用根系吸收水分和无机元素，形成完整的植株生长体系，直到开花达到植株的最大繁茂，即异养阶段；4、开花后，地上部分停止生长，块茎迅速膨大，积累养分到成熟，即块茎形成阶段。3.2未来发展方向国内的马铃薯播种还是依靠人工进行薄膜栽培，而国外通过自我研发完全机械化培育，不用薄膜。就马铃薯而言，荷兰、比利时两个国家马铃薯全程机械化水平远远高于国内。不但是机械方面，而且也要鼓励国家高端科研人员积极选育，设资金投入研发中，主要从事杂交育种、试验新品种和进行注册。对马铃薯的除病虫害的综合防治工作，如何完整保护马铃薯的同时，对除病虫害的防治过程中进行更好的防治，都是我国以后突破的难点。致谢在撰写这篇论文的过程当中，我要感激我的导师的指点与督促，感谢她的理解和宽容。老师的专业知识，严谨的学术态度，出色的工作作风，朴实、平易近人的人格魅力给我深远的影响！同时，我也要感谢一路进修的同学们，在科研过程当中给我很多的鼓励和帮助。回忆整个论文的写作过程，虽然不容易，但让我除了浮躁、有经验的思考和灵感之外，还能更深刻地理解农学的本质和意义，所以我十分珍惜这段时光。最后，我也想谢谢我的父母，如果没有他们辛勤的付出也就没有我的今天。在这一刻，将最崇高的敬意献给你们！本文参考了大量的文献资料，在此，向各学术界的前辈们致敬！

参考文献[1]魏兴国,范宏伟.马铃薯整薯播种和切块播种比较试验[J].安徽农学通报,2016,22(13):75-76.[2]约麦尔·艾麦提,徐鹏举,张新明,杨宏顺,巴拉提·巴克,罗建军,全锋,曹先维.不同颜色地膜对马铃薯产量等参数的影响研究[J].新疆农业科